KR20200112100A - Walking touch inducing device for crank pedal type simulation apparatus - Google Patents

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KR20200112100A KR1020190032052A KR20190032052A KR20200112100A KR 20200112100 A KR20200112100 A KR 20200112100A KR 1020190032052 A KR1020190032052 A KR 1020190032052A KR 20190032052 A KR20190032052 A KR 20190032052A KR 20200112100 A KR20200112100 A KR 20200112100A
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신재중
윤은석
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Abstract

Disclosed is a walking sensation inducing device for a pedal-type simulation device. The walking sensation inducing device for a pedal-type simulation device having a crankshaft to be rotated in a forward or a reverse direction by both feet of a user to allow a play target in virtual reality to walk forward and backward in accordance with the rotation of the crankshaft comprises: a pedal mounted on a crankshaft to rotate in a prescribed radius by a motions of the user′s legs; and an intermittent touch means to momentarily come in contact with the rotating pedal at a prescribed position to induce a stepping sensation on the feet of the user. The intermittent touch means includes a damper and a touching roller rotatably mounted on the free end of the damper to effectively rotate the pedal without being limited by a touch of the intermittent touch means. When a play target (character) in virtual reality steps on the ground while walking, a momentary touch impact is applied to the feet of a user to allow the user to experience a precise realistic feel as if the user actually walks and steps on the ground.

Description

페달형 시뮬레이션 장치의 보행촉감 유발장치{Walking touch inducing device for crank pedal type simulation apparatus}Walking touch inducing device for crank pedal type simulation apparatus

본 발명은 예컨대 게임 등과 같은 가상현실 속 플레이 대상(이하 "캐릭터"라 칭함)의 각종 모션(motion)을 제어하기 위한 시뮬레이션(simulation) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유저(user)가 양 발을 회전함에 따라 캐릭터가 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에서 가상현실 속의 캐릭터가 보행 중 지면을 밟을 때 마치 유저가 실제로 보행하면서 지면을 밟는 듯한 현실감을 느끼도록 해 줄 수 있는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치에 관한 것이다.The present invention relates to a simulation device for controlling various motions of a play object (hereinafter referred to as "character") in a virtual reality such as a game, and more specifically, a user In a pedal-type simulation device that allows the character to walk by rotating the pedal-type simulation device, the walking feel of a pedal-type simulation device that allows the user to feel the reality as if the user is actually walking and stepping on the ground when a character in virtual reality steps on the ground while walking. It relates to a triggering device.

컴퓨터 프로그램에 의해 생성된 가상의 공간을 무대로 한 각종의 가상현실 게임이 널리 애용되고 있으며, IT(information technology) 산업의 급속한 발달과 함께 초고속 인터넷의 보급이 확대되면서 오프라인을 넘어 온라인을 통한 가상현실 게임 이용에 급격한 활성화를 가져와 누구나 간편하게 즐길 수 있는 하나의 문화로 자리잡아 가고 있다.Various virtual reality games set on the stage of virtual spaces created by computer programs are widely used, and with the rapid development of the IT (information technology) industry and the spread of high-speed Internet, virtual reality through online beyond offline. It has been rapidly revitalizing the use of games and is becoming a culture that anyone can easily enjoy.

이를 바탕으로 컴퓨터 프로그램을 이용한 게임 산업은 비약적인 발전을 거듭하는 추세에 있고, 그 종류도 각종 전투 시뮬레이션 게임이나 스포츠 시뮬레이션 게임, 비행 또는 항해 시뮬레이션 게임 및 모터사이클이나 자동차 경주 시뮬레이션 게임 등에 이르기까지 매우 다양하고 광범위한 영역을 아우르고 있어 유저는 자신의 취향에 따라 적합한 게임을 선택하여 즐길 수 있다.Based on this, the game industry using computer programs is on a rapid development trend, and the types are very diverse, ranging from various combat simulation games, sports simulation games, flight or sail simulation games, and motorcycle or car racing simulation games. It covers a wide range of areas, so users can choose and enjoy the right game according to their taste.

그런데, 이와 같은 게임은 기본적으로 디스플레이 장치를 포함한 PC 또는 게임기를 구비한 상태에서, 대부분 고정된 상태로 화면을 주시하면서 조이스틱(joy stick)과 버튼을 이용하여 조작하거나 컴퓨터의 키보드와 마우스를 이용하여 조작하는 것이 일반적이다.However, such a game is basically equipped with a PC or game console including a display device, and is mostly operated using a joystick and buttons while looking at the screen in a fixed state, or using a computer keyboard and mouse. It is common to manipulate.

따라서 게임 속 캐릭터의 행동모션을 포함한 모든 행위가 단순히 이를 플레이 하는 유저의 손조작에 의해 이루어지기 때문에 현실감이 크게 떨어질 수밖에 없다. 이로 인해 많은 노력과 비용을 들여 개발한 게임이 흥미반감으로 유저로부터 외면 받는 경우도 빈번하다.Therefore, since all actions including the action motions of the characters in the game are simply performed by the user's hand manipulation, the sense of reality is inevitably reduced. For this reason, games that have been developed with a lot of effort and cost are often ignored by users because of anti-interest.

또, 예를 들어 유원지와 같은 일부 오프라인상의 대형 오락장에 설치된 자동차 경주 게임 등의 경우에는 실제로 차량을 운전하는 것과 흡사하도록 차량의 조작장치를 갖추고 있기도 한데, 이 역시 전술한 대부분의 게임들에서와 같이 현실감을 느낄 수 없기는 마찬가지이다.In addition, for example, in the case of car racing games installed in some offline large amusement parks such as amusement parks, the vehicle control device is also equipped to resemble driving a vehicle. This is also the same as in most games described above. It is the same that you cannot feel the reality.

즉, 차량의 출발과 가속, 방향전환 및 정지 등 모든 플레이를 실제 차량과 유사하게 조작할 수 있기는 하지만, 유저가 의자에 앉아 정지된 상태에서 손과 발을 이용하는 것일 뿐, 예컨대 출발과 정지시 유저의 몸이 뒤로 가볍게 젖혀지거나 앞으로 쏠리는 관성현상이라든가 방향전환시 유저의 몸이 게임 속 플레이어와 같이 실제로 방향이 전환되어 자신이 게임 속 플레이어가 되어 즐기는 것과 같은 체험은 전혀 느낄 수 없는 것이다.In other words, although it is possible to manipulate all the play of the vehicle, such as starting and accelerating, turning and stopping, similar to the actual vehicle, it is only that the user sits in a chair and uses the hands and feet in a stationary state. The user's body lightly tilts backwards or moves forward, or when the user's body changes direction like the player in the game, the user's body actually changes direction like the player in the game, and he cannot feel the experience at all.

한편, 최근에는 컴퓨터 프로그램에 의해 인공으로 만들어낸 가상의 특정한 공간, 환경 및 상황에서 사용자의 오감을 자극하여 실제와 유사한 공간적, 시간적 체험을 가능케 하는 다양한 가상현실(VR:Virtual Reality) 체험 기술이 등장하여 대중으로부터 크게 각광받고 있다.On the other hand, in recent years, various virtual reality (VR) experience technologies have emerged that enable a spatial and temporal experience similar to the real world by stimulating the user's five senses in a specific virtual space, environment and situation artificially created by a computer program. As a result, it is receiving great attention from the public.

이에 따라 가상현실 속 캐릭터의 행동모션도 현실과 유사하게 매우 다양한 모션이 요구되고 있는 바, 시뮬레이션 장치는 다양한 캐릭터 제어신호를 간편하게 실행시킬 수 있으면서 유저가 캐릭터와 직,간접적으로 교감할 수 있는 구성을 갖출 필요가 있는데, 알려진 일반적인 조작수단들로는 이를 만족시킬 수 없었다.Accordingly, the behavioral motion of a character in virtual reality is also required to have a very diverse motion similar to that of reality.The simulation device has a configuration that allows the user to interact directly and indirectly with the character while easily executing various character control signals. It needs to be equipped, but known general operating means could not satisfy this.

특허문헌 1에는 이와 같은 종래의 문제들을 해결하기 위한 기술로서, 본 출원인이 선출원 한 자전거형 게임 시뮬레이션 장치가 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a bicycle-type game simulation apparatus previously filed by the present applicant as a technology for solving such conventional problems.

이 기술은 크랭크페달유닛의 두 페달에 스윙발판을 각각 구비하여 크랭크축의 정역회전과 각 스윙발판의 좌우회전에 따라 가상현실 속 캐릭터의 행동모션을 제어하고, 캐릭터의 행동모션에 따라 유저가 앉은 의자를 전후좌우로 회동시킴으로써 캐릭터를 보다 쉽게 조작하면서 현실감 있게 가상현실 게임을 즐길 수 있도록 되어 있다.This technology controls the behavioral motion of a character in virtual reality according to the forward and reverse rotation of the crankshaft and the left and right rotation of each swing pedal by providing a swing foot on each of the two pedals of the crank pedal unit, and the chair on which the user sits according to the character's behavior. By rotating it back and forth, left and right, it is possible to enjoy a realistic virtual reality game while manipulating the character more easily.

그러나, 이러한 본 출원인의 선출원 기술의 경우, 크랭크페달을 이용하여 유저가 양 발을 정 또는 역방향으로 회전함에 따라서 가상현실 속 캐릭터가 전방 또는 후방으로 보행하기 때문에 유저가 느끼는 현실감이 기존에 비해 크게 향상되기는 했지만, 캐릭터의 보행 시 유저가 실제로 지면을 밝고 걷는 것과 같은 정밀한 현실감을 부여하기에는 역부족이었다.However, in the case of the applicant's pre-application technology, as the user rotates both feet in the forward or reverse direction using the crank pedal, the character in the virtual reality walks forward or backward. It was, but it was not enough to give the user a precise sense of reality like walking on the ground when the character is walking.

즉, 유저가 양 발로 크랭크페달을 회전시키는 것에 의해 캐릭터의 보행동작과 유사하게 유저의 발 동작을 구현함으로써 캐릭터와의 일체감을 어느 정도는 실현할 수 있지만, 보행 시에 실제로 지면을 발로 밟고 걷는 것과 같은 정밀한 보행감을 부여하는 것은 불가하여 유저가 느낄 수 있는 현실감 구현에 한계가 있을 수밖에 없는 것이다.In other words, by implementing the user's foot motion similar to the character's walking motion by rotating the crank pedal with both feet, the sense of unity with the character can be realized to some extent, but it is similar to actually stepping on the ground while walking. Since it is impossible to give a precise sense of walking, there is inevitably a limit to realizing the sense of reality that users can feel.

1. 한국 등록특허 10-16190951. Korean Patent Registration 10-1619095

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 유저가 양 발을 회전함에 따라 캐릭터가 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에 있어 가상현실 속의 캐릭터가 보행 중 지면을 밟을 때 마치 유저가 실제로 보행하면서 지면을 밟고 걷는 듯한 정밀한 보행감을 느끼도록 해 줌으로써 유저가 느끼는 현실감을 크게 향상시킬 수 있는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was invented in view of the above-described conventional problems, and in a pedal-type simulation device in which a character walks as the user rotates both feet, it is as if the user actually walks when a character in virtual reality steps on the ground while walking. It is an object of the present invention to provide a walking tactile device of a pedal-type simulation device that can greatly improve the realism felt by the user by allowing the user to feel a precise walking feeling as if walking while stepping on the ground.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치는, 유저가 양 발로 정 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 크랭크축을 구비하여 크랭크축의 회전에 따라 가상현실 속 플레이 대상이 전후진 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에 있어서, 크랭크축에 장착되어서 유저의 다리운동에 의해 소정반경으로 회전하는 페달; 회전하는 페달을 소정위치에서 순간적으로 접촉하여 유저의 발에 밟는 느낌을 유발하는 간헐적 터치수단;을 포함하여 이루어지는 특징이 있다.In order to achieve such an object, the walking tactile device of the pedal-type simulation device according to the present invention has a crankshaft that allows the user to rotate forward or backward with both feet, so that the target of play in virtual reality is front and rear according to the rotation of the crankshaft. What is claimed is: 1. A pedal-type simulation device configured to walk true, comprising: a pedal mounted on a crankshaft and rotating at a predetermined radius by a user's leg movement; And intermittent touch means for causing a feeling of stepping on a user's foot by instantaneously contacting the rotating pedal at a predetermined position.

이러한 본 발명의 한 특징에 의하면, 간헐적 터치수단이, 댐퍼(damper)와, 이 댐퍼의 자유단에 회전 가능하게 장착되는 접촉롤러(touching roller)를 구비하여, 페달이 간철적 터치수단의 접촉에 구애받지 않고 원활하게 회전될 수 있게 한다.According to one feature of the present invention, the intermittent touch means includes a damper and a touching roller rotatably mounted to the free end of the damper, so that the pedal is intermittently in contact with the touch means. It allows smooth rotation without being constrained.

댐퍼는 여러 형태로 구성될 수 있으며, 예를 들어 접촉롤러가 장착되는 텔레스코픽(telescopic) 서포트와, 접촉롤러를 텔레스코픽 서포트드의 신장방향으로 바이어스(bias) 시키는 탄성수단으로 이루어질 수 있다.The damper may be configured in various forms, for example, a telescopic support on which a contact roller is mounted, and an elastic means for biasing the contact roller in the elongation direction of the telescopic support.

여기서, 간헐적 터치수단은 페달에 장착되어서 접촉롤러가 바닥면에 접촉함으로써 보행 촉감을 유발할 수도 있고, 또는 바닥면에 장착되어서 접촉롤러가 회전하는 페달에 접촉함으로써 보행 촉감을 유발할 수도 있다.Here, the intermittent touch means may be mounted on a pedal to induce a walking sensation by contacting the contact roller to a floor surface, or may be mounted on a floor surface to induce a walking sensation by contacting a pedal in which the contact roller rotates.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 간헐적 터치수단이, 페달과 바닥면에 각각 구비되어서 페달의 회전 시 상호 저촉되는 접촉롤러와 쿠션재로 이루어져, 양자의 접촉 시 쿠션재가 적절히 수축되는 것에 의해 페달의 회전을 방해하지 않으면서 보행감을 유발시킬 수도 있다.According to another feature of the present invention, the intermittent touch means is provided on the pedal and the floor, respectively, and consists of a contact roller and a cushion material that interfere with each other when the pedal is rotated. It can also cause a feeling of walking without disturbing.

그리고, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 간혈적 터치수단이, 페달 또는 바닥면에 설치되는 볼하우징과, 이 볼하우징에 수용되어 그 일부가 외부로 돌출하도록 탄성 바이어스 되는 접촉볼을 구비하여, 접촉 시 접촉볼이 볼하우징 내부로 인입됨으로써 페달의 회전을 방해하지 않고 보행감을 유발시킬 수도 있다.Further, according to another feature of the present invention, the intermittent touch means includes a ball housing installed on a pedal or a floor, and a contact ball accommodated in the ball housing and elastically biased so that a part thereof protrudes to the outside, When contacting, the contact ball is inserted into the ball housing, which may induce a feeling of walking without interfering with the rotation of the pedal.

한편, 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치는, 유저가 양 발로 정 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 크랭크축을 구비하여 상기 크랭크축의 회전에 따라 가상현실 속 플레이 대상이 전후진 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에 있어서, 크랭크축에 장착되는 페달에 간헐적으로 순간진동을 유발시키는 진동수단; 회전하는 페달의 최저레벨를 감지하여 진동수단을 구동시키는 페달위치 감지수단;을 포함하여, 가상현실 속 캐릭터가 보행 중 지면을 밟을 때 이를 제어하는 유저의 발에 순간적으로 진동을 부여함으로써 유저가 실제로 지면을 밟고 걷는 것처럼 느끼도록 할 수도 있다.On the other hand, the walking tactile inducing device of the pedal-type simulation device according to the present invention has a crankshaft that allows the user to rotate forward or backward with both feet, so that the play object in virtual reality walks forward and backward according to the rotation of the crankshaft. A pedal type simulation apparatus comprising: a vibration means for intermittently inducing instantaneous vibration in a pedal mounted on a crankshaft; Including; pedal position sensing means for detecting the lowest level of the rotating pedal and driving the vibration means; Including, when a character in a virtual reality step on the ground while walking, the user actually touches the ground by instantaneously applying vibration to the user's foot that controls it. You can also make it feel like you are stepping on and walking.

진동수단은 예컨대 페달에 부착되는 진동모터로 구성될 수 있고, 페달위치 감지수단은 예를 들어 바닥면에 대한 페달의 최저레벨을 검출할 수 있는 근점센서로 이루어질 수 있다.The vibrating means may be composed of, for example, a vibration motor attached to the pedal, and the pedal position sensing means may be composed of, for example, a proximity sensor capable of detecting the lowest level of the pedal with respect to the floor surface.

또한, 상기 페달위치 감지수단은 페달에 장착되어서 페달을 회전시키는 유저의 다리 궤적을 검출하는 트랙킹센서(tracking sensor)로 이루어질 수도 있다.In addition, the pedal position sensing means may be formed of a tracking sensor that is mounted on a pedal and detects a leg trajectory of a user rotating the pedal.

이와 같은 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치에 의하면, 유저가 양 발을 회전함에 따라서 가상현실 속의 캐릭터가 보행하도록 제어되는 페달형 시뮬레이션 장치에 있어서 유저의 다리운동에 의해 회전하는 페달에 대해 소정위치에서 순간적인 접촉이 이루어지거나 진동이 부여되게 되고, 이때의 접촉충격 또는 진동이 페달을 밝고 있는 유저의 발에 그대로 전달되게 된다.According to the gait sensation inducing device of the pedal-type simulation device according to the present invention, in a pedal-type simulation device that is controlled to walk a character in virtual reality as the user rotates both feet, the pedal rotates by the user's leg movement Momentary contact is made or vibration is applied at a predetermined position, and the contact shock or vibration at this time is transmitted as it is to the foot of the user with the pedal bright.

따라서 가상현실 속의 캐릭터가 보행 중에 지면을 밟을 때마다 이를 페달의 회전으로 제어하는 유저의 발에 접촉충격이나 진동이 전달됨으로써 마치 유저가 실제로 보행하면서 지면을 밟고 걷는 듯한 정밀한 보행감을 느낄 수 있게 된다.Therefore, whenever a character in the virtual reality step on the ground while walking, contact shock or vibration is transmitted to the user's foot, which controls it with the rotation of the pedal, so that the user can feel a precise walking feeling as if walking on the ground while actually walking.

그러므로 본 발명은, 페달형 시뮬레이션 장치에 탁월한 현실감을 구현할 수 있어 플레이 만족도를 크게 향샹시킬 수 있는 매우 우수한 효과를 발휘한다.Therefore, the present invention exhibits a very excellent effect that can greatly improve play satisfaction by realizing an excellent sense of reality in a pedal-type simulation device.

도 1은 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치가 구비된 페달형 시뮬레이션 장치의 일례를 도시한 측면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ를 따라 취한 요부 발췌 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제1실시예를 보인 분리사시도,
도 4는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치 제1실시예의 결합상태 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치 제1실시예의 작동상태를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치 제1실시예의 다른 실시형태를 보인 측면도,
도 7은 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제2실시예를 도시한 측면도,
도 8은 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제3실시예 도시한 부분 절단 측면도,
도 9는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제4실시예를 개략적으로 도시한 측면도,
도 10는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치 제4실시예의 다른 실시형태를 개략적으로 보인 측면도이다.1 is a side view showing an example of a pedal-type simulation device equipped with a walking tactile inducing device according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view of a main part taken along line II of FIG.
3 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a device for inducing a sense of walking touch according to the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view in a coupled state of the first embodiment of the walking feel inducing device according to the present invention,
Figure 5 is a side view showing the operating state of the first embodiment of the walking tactile inducing device according to the present invention,
Figure 6 is a side view showing another embodiment of the first embodiment of the walking feel inducing device according to the present invention;
Figure 7 is a side view showing a second embodiment of the walking feel inducing device according to the present invention,
8 is a partially cut-away side view showing a third embodiment of a device for causing a sense of walking touch according to the present invention;
9 is a side view schematically showing a fourth embodiment of the walking tactile inducing device according to the present invention;
Fig. 10 is a side view schematically showing another embodiment of the fourth embodiment of the walking feel inducing device according to the present invention.

이와 같은 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치에 대한 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.Specific features and other advantages of the device for inducing a sense of walking feeling of the pedal-type simulation apparatus according to the present invention will become more apparent from the description of the following preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치 제1실시예가 도시되어 있다.1 to 5 illustrate a first embodiment of a walking tactile inducing apparatus of a pedal-type simulation apparatus according to the present invention.

먼저, 페달형 시뮬레이션 장치(A)는 예를 들어 베이스 프레임(B)에 유저가 착석하는 시트(C)가 회전축(H)에 의해 수평방향으로 회전 가능하게 지지되어 있고, 회전축(H)의 전방으로 유저가 양 발을 이용한 교차 다리운동으로 회전시킬 수 있는 크랭크유닛(U)이 구비되어 있으며, 이 크랭크유닛(U)의 회전에 따라 게임 등과 같은 가상현실 속 플레이 대상(캐릭터)이 보행하도록 제어된다.First, in the pedal-type simulation device (A), for example, the seat (C) on which the user is seated on the base frame (B) is supported to be rotatable in the horizontal direction by the rotation shaft (H), and the front of the rotation shaft (H) A crank unit (U) that allows the user to rotate by cross leg movement using both feet is provided, and the play object (character) in virtual reality such as a game is controlled to walk according to the rotation of the crank unit (U). do.

본 발명의 보행 촉감 유발장치(10)는 이러한 페달형 시뮬레이션 장치(A)의 크랭크유닛(U)의 크랭크축(S) 양단에 각각 장착되어 유저의 양 발을 받쳐주는 페달(11)과, 이 페달(11)에 간헐적으로 순간 접촉하여 페달(11)에 접촉충격을 발생시키는 간헐적 터치수단(12)을 포함하여 구성된다.The gait feeling inducing device 10 of the present invention includes a pedal 11 mounted at both ends of the crankshaft S of the crank unit U of the pedal type simulation device A to support both feet of the user, and It is configured to include an intermittent touch means 12 for generating a contact shock to the pedal 11 by intermittent momentary contact with the pedal (11).

간헐적 터치수단(12)은 여러 가지 형태로 구성될 수 있는데, 바람직하기로는 도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이 페달(11)의 저면에 장착되는 댐퍼(13)와, 이 댐퍼(13)의 자유단에 회전 가능하게 지지되어서 페달(11)의 회전에 따라 바닥면, 예컨대 시뮬레이션 장치(A)의 베이스 프레임(B) 상면에 순간적으로 접촉하는 접촉롤러(14)로 구성될 수 있다.The intermittent touch means 12 may be configured in various forms, preferably a damper 13 mounted on the bottom of the pedal 11 as well as shown in FIGS. 3 and 4, and the damper 13 It is rotatably supported at the free end of the pedal 11 may be composed of a contact roller 14 that momentarily contacts the bottom surface, for example, the upper surface of the base frame (B) of the simulation device (A).

접촉롤러(14)는 페달(11)에 확실한 접촉충격이 발생될 수 있도록 그 하단이 베이스 프레임(B)의 상면보다 소정간극(d)만큼 침범할 수 있는 레벨을 가지는 것이 바람직할 수 있다.It may be desirable that the contact roller 14 has a level at which the lower end of the contact roller 14 can invade by a predetermined gap d from the upper surface of the base frame B so that a certain contact shock can be generated on the pedal 11.

이에 따라 댐퍼(13)는 접촉롤러(14)가 베이스 프레임(B)의 상면에 충분히 접촉하면서도 페달(11)의 회전동작을 방해하지 않도록 상하 방향으로 적절히 신축되는 구조를 취한다.Accordingly, the damper 13 has a structure that is properly expanded and contracted in the vertical direction so that the contact roller 14 sufficiently contacts the upper surface of the base frame B and does not interfere with the rotational motion of the pedal 11.

이를 위해 댐퍼(13)는 예컨대 페달(11)의 하면에 플랜지(16a)를 통해 고정되는 실린더(cylinder:16) 및 이 실린더(16)에 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 플런저(plunger:17)로 이루어져 신축 가능한 텔레스코픽 서포트(15)와, 플런저(17)의 외주에 결합되어서 접촉롤러(14)를 텔레스코픽 서포트(13)의 신장 방향으로 바이어스 시키는 코일스프링(19)으로 구성될 수 있다.To this end, the damper 13 is, for example, a cylinder 16 fixed through a flange 16a on the lower surface of the pedal 11 and a plunger 17 that is movably coupled to the cylinder 16 in an axial direction. It may be composed of a telescopic support 15 that can be stretched and a coil spring 19 that is coupled to the outer periphery of the plunger 17 to bias the contact roller 14 in the elongation direction of the telescopic support 13.

텔레스코픽 서포트(15)는 1개만 구비될 수도 있지만, 접촉롤러(14)를 보다 안정되게 지지할 수 있도록 2개가 구비되어서 양자간에 접촉롤러(14)를 개재시키는 것이 바람직하다.Although only one telescopic support 15 may be provided, two are preferably provided so as to support the contact roller 14 more stably, so that the contact roller 14 is interposed therebetween.

접촉롤러(14)는 각 텔레스코픽 서포트(15)의 플런저(17) 자유단에 힌지핀(18)으로 연결되어 회전 가능하게 지지되고, 코일스프링(18)은 각 텔레스코픽 서포트(15)의 실린더(16)와 힌지핀(19) 사이에 개재되어서 접촉롤러(14)를 신장 방향으로 바이어스 시킨다.The contact roller (14) is connected to the free end of the plunger (17) of each telescopic support (15) by a hinge pin (18) and is rotatably supported, and the coil spring (18) is a cylinder (16) of each telescopic support (15). ) And the hinge pin 19 to bias the contact roller 14 in the extension direction.

이와 같은 구조적 특징을 가지는 본 발명 제1실시예의 보행 촉감 유발장치(10)는, 유저의 교차 다리운동에 의해서 회전되는 페달(11)이 하강하여 최저레벨에 위치하게 되면, 접촉롤러(14)가 베이스 프레임(B)의 상면에 부딪치게 됨으로써 페달(11)에 접촉충격이 발생되고, 이렇게 발생된 접촉충격은 페달(11)을 밟고 있는 유저의 발에 그대로 전달된다.The walking tactile inducing device 10 of the first embodiment of the present invention having such structural features, when the pedal 11 rotated by the user's cross leg movement descends and is located at the lowest level, the contact roller 14 By colliding with the upper surface of the base frame (B), a contact shock is generated on the pedal 11, and the generated contact shock is transmitted to the foot of the user who is stepping on the pedal 11 as it is.

이때, 접촉롤러(14)의 하단은 베이스 프레임(B)의 상면보다 소정간극(d)만큼 낮은 레벨을 가지므로 확실한 접촉충격이 유발되지만, 접촉롤러(14)가 댐퍼(13)의 자유단에 지지되어 있기 때문에 페달(11)의 회전동작에는 별다른 지장을 초래하지 않는다.At this time, since the lower end of the contact roller 14 has a level lower than the upper surface of the base frame (B) by a predetermined gap (d), a certain contact shock is induced, but the contact roller 14 is at the free end of the damper 13 Since it is supported, it does not cause any hindrance to the rotational operation of the pedal 11.

즉, 접촉롤러(14)가 페달(11)을 따라 회전하면서 베이스 프레임(B)의 상면에 부딪치게 되면, 텔레스코픽 서포트(15)의 플런저(17)가 코일스프링(19)을 압축시키면서 실린더(16) 속으로 들어가게 됨으로써 페달(11)에 접촉충격만 유발하고 회전동작을 방해하지는 않는 것이다.That is, when the contact roller 14 rotates along the pedal 11 and hits the upper surface of the base frame B, the plunger 17 of the telescopic support 15 compresses the coil spring 19 and the cylinder 16 By entering into the pedal 11 only causes a contact shock and does not interfere with the rotational motion.

특히, 베이스 프레임(B)에 부딪치는 부분이 회전 가능한 접촉롤러(14)로 이루어져 구름접촉을 하게 되므로 크랭크축(S)의 더욱 원활한 회전동작을 보장할 수 있다.In particular, since the part hitting the base frame (B) is made of a rotatable contact roller (14) to make rolling contact, it is possible to ensure a smoother rotational operation of the crankshaft (S).

그리고, 페달(11)이 더욱 회전하여 최저레벨 위치를 벗어나 상승하게 되면, 접촉롤러(14)가 베이스 프레임(B)의 상면으로부터 떨어지면서 코일스프링(19)의 복원탄성에 의해 각 텔레스코픽 서포트(15)의 플런저(17)가 다시 신장됨으로써 초기 상태로 복귀한다.And, when the pedal 11 is further rotated and rises out of the lowest level position, the contact roller 14 is separated from the upper surface of the base frame B, and each telescopic support 15 is caused by the restoring elasticity of the coil spring 19. ) Of the plunger 17 is extended again to return to the initial state.

이에 따라 크랭크축(S)의 회전에 연동하여 보행하는 가상현실 속 캐릭터가 지면을 딪는 순간, 동시에 유저의 발에 접촉롤러(14)에 의한 접촉충격이 유발되게 되므로 마치 유저가 실제로 지면을 밟으면서 걷는 듯한 정밀한 현실감을 느낄 수 있게 된다.Accordingly, the moment the character in the virtual reality walking in conjunction with the rotation of the crankshaft S hits the ground, a contact shock is caused by the contact roller 14 to the user's foot at the same time, as if the user actually stepped on the ground. You can feel the precise reality as if walking.

한편, 이와 같은 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치(10)의 제1실시예는 도 6에 도시한 바와 같이, 간헐적 터치수단(12)을 그 접촉롤러(14)가 상부에 위치하도록 베이스 프레임(B)에 설치할 수도 있으며, 이 경우 회전하는 페달(11)이 최저레벨 위치를 지나면서 접촉롤러(14)와 부딪치는 것을 제외하고 전술한 실시예와 동일한 작용효과를 발휘할 수 있다.On the other hand, the first embodiment of the walking tactile sensation inducing device 10 according to the present invention, as shown in Figure 6, intermittent touch means 12, the base frame so that the contact roller 14 is located at the top ( B) may be installed, and in this case, the rotating pedal 11 may exert the same effect as the above-described embodiment except that it collides with the contact roller 14 while passing through the lowest level position.

도 7에는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제2실시예가 개략적으로 도시되어 있다.7 schematically shows a second embodiment of the device for inducing a sense of walking according to the present invention.

이 실시예는 전술한 실시예의 간헐적 터치수단(20)이 페달(11)의 저면에 장착되는 접촉롤러(21)와, 베이스 프레임(B)의 상면에 돌출되게 구비되어서 페달(11)을 따라 회전하는 접촉롤러(21)와 부딪쳐 페달(11)에 접촉충격을 유발시키는 쿠션재(23)로 이루어진 구성이다.In this embodiment, the intermittent touch means 20 of the above-described embodiment is provided to protrude from the upper surface of the base frame (B) and the contact roller (21) mounted on the bottom of the pedal (11) to rotate along the pedal (11). It is composed of a cushioning material 23 that collides with the contact roller 21 and causes a contact shock to the pedal 11.

접촉롤러(21)는 브래킷(22)을 통해 페달(11)의 저면에 회전 가능하게 부착되고, 페달(11)의 최저레벨 위치에서 쿠션재(23)의 상단(선단)부위를 소정간극(d)만큼 침범할 수 있도록 설정된다.The contact roller 21 is rotatably attached to the bottom of the pedal 11 through the bracket 22, and at the lowest level position of the pedal 11, the upper (tip) portion of the cushioning material 23 is provided with a predetermined gap (d). It is set to invade as much as possible.

그리고 쿠션재(23)는 접촉롤러(23)와 부딪칠 때 적절한 접촉충격을 유발하면서도 페달(11)의 회전동작에 방해되지 않을 수 있도록 탄성변형이 용이한 재질로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the cushioning material 23 is preferably made of a material that is easily elastically deformed so as not to interfere with the rotational motion of the pedal 11 while causing an appropriate contact shock when colliding with the contact roller 23.

이러한 구성의 제2실시예도 쿠션재(23)와의 접촉부가 자유롭게 회전 가능한 롤러로 구성되어 쿠션재(23)와 구름접촉하기 때문에 크랭크축(S)의 원활한 회전동작을 보장하면서 페달(11)에 적절한 접촉충격을 부여할 수 있고, 이에 따라 보행중인 캐릭터가 지면을 디딜 때마다 페달(11)에 접촉충격을 유발함으로써 전술한 제1실시예와 마찬가지로 마치 유저가 실제로 지면을 발로 밟으면서 걷는 듯한 현실감을 느낄 수 있게 한다.In the second embodiment of this configuration, since the contact portion with the cushion member 23 is composed of a freely rotatable roller and makes rolling contact with the cushion member 23, it ensures a smooth rotational operation of the crankshaft (S) while ensuring proper contact shock to the pedal (11). As in the above-described first embodiment, by causing a contact shock to the pedal 11 whenever the walking character touches the ground, the user can feel the reality as if walking while actually stepping on the ground. To be.

이와 같은 제2실시예도 별도로 도시하지는 않았으나, 접촉롤러(21)가 베이스 프레임(B) 상에 설치되고, 페달(11)의 저면에 쿠션재(23)가 설치될 수도 있음은 물론이다.This second embodiment is also not shown separately, but it goes without saying that the contact roller 21 may be installed on the base frame B, and the cushioning material 23 may be installed on the bottom surface of the pedal 11.

도 8에는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제3실시예가 개략적으로 도시되어 있다.8 schematically shows a third embodiment of the device for inducing a sense of walking according to the present invention.

이 실시예는 전술한 실시예의 간헐적 터치수단(30)이 베이스 프레임(B)의 상면에 설치되어 상면이 개구되는 볼하우징(ball housing:31)과, 이 볼하우징(31)의 상면 개구를 통해 몸체의 일부가 외부로 돌출하도록 볼하우징(31) 내에 수용되어서 코일스프링(33)에 의해 상방으로 탄성 바이어스 되는 접촉볼(32)로 이루어진 구성이다.In this embodiment, the intermittent touch means 30 of the above-described embodiment is installed on the upper surface of the base frame B to open the upper surface of the ball housing 31, and through the upper surface opening of the ball housing 31. It is composed of a contact ball 32 that is received in the ball housing 31 so that a part of the body protrudes to the outside and is elastically biased upward by the coil spring 33.

접촉볼(32)은 돌출부위가 회전하는 페달(11)의 최저레벨 위치에서 페달(11)의 하부를 소정간극(d)만큼 침범할 수 있도록 설정된다.The contact ball 32 is set to invade the lower portion of the pedal 11 by a predetermined gap d at the lowest level position of the pedal 11 where the protruding portion rotates.

이에 따라 회전하는 페달(11)이 최저레벨 위치를 지날 때 접촉볼(32)이 코일스프링(33)을 압축시키면서 페달(11)의 저면에 구름접촉하게 됨으로써 페달(11)에 부드러운 접촉충격을 유발하면서도 페달(11)의 회전동작은 방해하지 않을 수 있다.Accordingly, when the rotating pedal 11 passes the lowest level position, the contact ball 32 compresses the coil spring 33 and makes rolling contact with the bottom of the pedal 11, causing a soft contact shock to the pedal 11 While the pedal 11 may not interfere with the rotational motion.

따라서 크랭크축(S)의 회전에 따라 보행하는 가상현실 속 캐릭터가 보행중 지면을 디딜 때마다 이를 제어하는 유저의 발에 적절한 접촉충격이 가해지게 되는 바, 유저는 마치 자신이 실제로 지면을 밟고 걷는 것같은 정밀한 현실감을 느길 수 있게 된다.Therefore, whenever a character in virtual reality walking according to the rotation of the crankshaft (S) touches the ground while walking, an appropriate contact shock is applied to the feet of the user who controls it, as if the user actually stepped on the ground. You will be able to feel a precise sense of reality.

이러한 제3실시예 역시 별도로 도시하지는 않았으나, 볼하우징(31)과 접촉볼(32)이 페달(11)의 하면에 장착되어서 최저레벨 위치를 지날 때 베이스 프레임(B)의 상면에 부딪치더라도 마찬가지의 작용효과를 발휘할 수 있음은 물론이다.This third embodiment is also not shown separately, but even if the ball housing 31 and the contact ball 32 are mounted on the lower surface of the pedal 11 and hit the upper surface of the base frame B when passing the lowest level position. Of course, it can exert the effect of

한편, 도 9 및 도 10에는 본 발명에 의한 보행 촉감 유발장치의 제4실시예가 개략적으로 도시되어 있다.On the other hand, Figures 9 and 10 schematically shows a fourth embodiment of the walking tactile inducing device according to the present invention.

이 실시예는 보행 촉감 유발장치(40)가 페달(11)의 하면에 부착되어서 회전하는 페달(11)이 소정위치를 지날 때마다 간헐적으로 페달(11)에 진동을 유발시키는 진동모터(41)와, 회전하는 페달(11)의 최저레벨을 감지하여 진동모터(41)를 순간적으로 구동시키는 페달 위치 감지센서를 포함하는 구성이다.In this embodiment, a vibration motor 41 that intermittently induces vibration in the pedal 11 whenever the rotating pedal 11 passes a predetermined position by attaching the walking feel inducing device 40 to the lower surface of the pedal 11 And, it is a configuration including a pedal position detection sensor for instantaneously driving the vibration motor 41 by detecting the lowest level of the rotating pedal (11).

페달 위치 감지센서는 회전하는 페달(11)의 최저레벨만 감지할 수 있으면 어떠한 형태라도 무방하다. 예를 들어 도 9와 같이 베이스 프레임(B)에 설치되어서 회전하는 페달(11)이 최저레벨 위치를 지날 때 이를 감지하는 근접센서(42)로 이루어질 수도 있고, 또는 도 10과 같이 페달(11)에 설치되어서 유저의 다리운동 궤적을 입체적으로 감지하여 캐릭터의 보행동작을 제어하기 위한 트랙킹 센서(43)로 이루어질 수도 있다.The pedal position sensor may be of any type as long as it can detect only the lowest level of the rotating pedal 11. For example, as shown in FIG. 9, the pedal 11 installed on the base frame B and rotated may include a proximity sensor 42 that senses when it passes the lowest level position, or the pedal 11 as shown in FIG. 10 It may be installed in the tracking sensor 43 for controlling the gait motion of the character by three-dimensionally sensing the user's leg movement trajectory.

이 실시예는 유저의 교차 다리운동에 의해 회전하는 페달(11)이 그 최저레벨 위치를 지나게 되면 페달 위치 감지센서가 이를 감지하여 진동모터(41)를 순간적으로 구동시키게 되고, 이에 따라 페달(11)에 순간 진동이 발생하게 됨으로써 페달(11)을 밟고 있는 유저의 발에 진동이 전달되게 된다.In this embodiment, when the pedal 11 rotating by the user's cross leg movement passes the lowest level position, the pedal position sensor detects it and drives the vibration motor 41 instantaneously, and accordingly, the pedal 11 ) Momentary vibration is generated so that the vibration is transmitted to the user's foot stepping on the pedal 11.

따라서 전술한 실시예들과 마찬가지로 유저는 가상현실 속 캐릭터가 보행중 지면을 밟을 때마다 해당 발에 가해지는 순간진동을 느끼게 됨으로써 자신이 실제로 보행하면서 지면을 딛는 것 같은 현실감에 빠질 수 있다.Therefore, as in the above-described embodiments, the user feels the instantaneous vibration applied to the corresponding foot whenever the character in the virtual reality step on the ground while walking, so that the user may fall into a sense of reality as if he is actually walking and touching the ground.

이러한 구성의 제4실시예는 전술한 실시예들에 비해 간단한 구성을 가지면서도 유저가 실제로 걷는 것 같은 정밀한 현실감을 제공할 수 있는 장점을 가진다.The fourth embodiment of this configuration has the advantage of providing a precise sense of reality as if the user actually walks while having a simple configuration compared to the above-described embodiments.

10, 40 : 보행 촉감 유발장치 11 : 페달
12, 20, 30 : 간헐적 터치수단 13 : 댐퍼
14, 21 : 접촉롤러 15 : 텔레스코픽 서포트
16 : 실린더 17 : 플런저
19,33 : 코일스프링 23 : 쿠션재
31 : 볼하우징 32 : 접촉볼
41 : 진동모터 42 : 근접센서
43 : 트랙킹 센서 A : 페달형 시뮬레이션 장치
U : 크랭크유닛 S : 크랭크축
B : 베이스 프레임 d : 간극10, 40: walking tactile triggering device 11: pedal
12, 20, 30: intermittent touch means 13: damper
14, 21: contact roller 15: telescopic support
16: cylinder 17: plunger
19,33: coil spring 23: cushion material
31: ball housing 32: contact ball
41: vibration motor 42: proximity sensor
43: tracking sensor A: pedal type simulation device
U: Crank unit S: Crankshaft
B: base frame d: gap

Claims (10)

유저가 양 발로 정 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 크랭크축을 구비하여 상기 크랭크축의 회전에 따라 가상현실 속 플레이 대상이 전후진 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에 있어서,
상기 크랭크축에 장착되어서 유저의 다리운동에 의해 소정반경으로 회전하는 페달;
회전하는 상기 페달에 의해 소정위치에서 접촉하여 유저의 발에 밟는 느낌을 유발하는 간헐적 터치수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
In the pedal-type simulation device provided with a crankshaft that the user can rotate in a forward or reverse direction with both feet, and the play object in virtual reality walks forward and backward according to the rotation of the crankshaft
A pedal mounted on the crankshaft and rotating at a predetermined radius by a user's leg movement;
And intermittent touch means for causing a feeling of stepping on the user's foot by contacting at a predetermined position by the rotating pedal.
 청구항 1에 있어서, 상기 간헐적 터치수단이,
댐퍼와, 상기 댐퍼의 자유단에 회전 가능하게 장착되는 접촉롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 페달현 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method according to claim 1, wherein the intermittent touch means,
A walking feel inducing device of a pedal string simulation apparatus, comprising: a damper and a contact roller rotatably mounted to a free end of the damper.
 청구항 2에 있어서,
상기 간헐적 터치수단이 상기 페달에 장착되어서 상기 접촉롤러가 바닥면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method according to claim 2,
The intermittent touch means is mounted on the pedal so that the contact roller is in contact with a floor surface.
 청구항 2에 있어서,
상기 간헐적 터치수단이 바닥면에 장착되어서 상기 접촉롤러가 회전하는 상기 페달에 접촉하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method according to claim 2,
The intermittent touch means is mounted on the bottom surface to contact the pedal to rotate the contact roller, the walking feel inducing device of the pedal type simulation apparatus.
 청구항 2에 있어서, 상기 댐퍼가,
상기 접촉롤러가 장착되는 텔레스코픽 서포트와, 상기 접촉롤러를 텔레스코픽 서포트의 신장방향으로 바이어스시키는 탄성수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method according to claim 2, wherein the damper,
And a telescopic support on which the contact roller is mounted, and an elastic means for biasing the contact roller in an extension direction of the telescopic support.
 청구항 1에 있어서, 상기 간혈적 터치수단이,
상기 페달과 바닥면에 각각 구비되어서 상기 페달의 회전 시 상호 접촉되는 접촉롤러와 쿠션재로 이루어진 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method according to claim 1, wherein the intermittent touch means,
A walking feel inducing device of a pedal-type simulation device, characterized in that it is provided on the pedal and the bottom surface, and is made of a contact roller and a cushioning material that contact each other when the pedal is rotated.
 청구항 1에 있어서, 상기 간혈적 터치수단이,
상기 페달 또는 바닥면에 설치되는 볼하우징과, 상기 볼하우징에 수용되어 그 일부가 외부로 돌출하도록 탄성 바이어스되는 접촉볼을 구비하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method according to claim 1, wherein the intermittent touch means,
And a ball housing installed on the pedal or a bottom surface, and a contact ball accommodated in the ball housing and elastically biased so that a part thereof protrudes outward.
 유저가 양 발로 정 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 크랭크축을 구비하여 상기 크랭크축의 회전에 따라 가상현실 속 플레이 대상이 전후진 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에 있어서,
상기 크랭크축에 장착되는 페달에 간헐적으로 순간진동을 유발시키는 진동수단;
회전하는 상기 페달의 설정위치를 감지하여 상기 진동수단을 구동시키는 페달위치 감지수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
In the pedal-type simulation device provided with a crankshaft that the user can rotate in a forward or reverse direction with both feet, and the play object in virtual reality walks forward and backward according to the rotation of the crankshaft
Vibration means for intermittently inducing instantaneous vibration in the pedal mounted on the crankshaft;
And a pedal position sensing means for driving the vibration means by sensing a set position of the rotating pedal.
 청구항 8에 있어서,
상기 페달위치 감지수단이 상기 페달에 장착되어서 회전되는 페달의 궤적을 검출하는 트랙킹센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method of claim 8,
The pedal position sensing means is mounted on the pedal and comprising a tracking sensor for detecting a trajectory of a rotating pedal.
 청구항 8에 있어서,
상기 페달위치 감지수단이 근접센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 보행 촉감 유발장치.
The method of claim 8,
The pedal position sensing means is a walking feeling inducing device of the pedal type simulation device, characterized in that consisting of a proximity sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619095B1 (en) 2015-04-30 2016-05-10 (주)피엔아이시스템 Bicycle type Game simulation device

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